[发明专利]双交联网络缓膨型聚合物微球及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种双交联网络缓膨型聚合物微球及其制备方法和应用，主要解决现有聚合物微球的缓膨能力不足的问题，通过采用分散聚合在微球中引入双交联网络结构，形成可具有明显缓膨能力的聚合物交联网络，所述双交联网络缓膨型聚合物微球，按重量份数计，由包含以下组分的反应体系反应得到：(1)5‑30份的聚丙烯酰胺；(2)0‑15份离子单体；(3)0‑15份非离子单体；(4)0.5‑10份稳定剂；(5)0.005‑5份交联剂I；(6)0.005‑5份交联剂II的技术方案较好的解决了该问题，可用于油田深度调剖中。

技术领域

本发明涉及一种双网络缓膨型单分散的聚合物微球及其制备方法，具体的涉及一种通过分散聚合在混合溶剂中合成的单分散聚合物微球，可作为一种聚合物调剖剂。

背景技术

石油是现代工业最重要的能源之一，但是随着我国多数油田的长期开采，各大油田均已进入三次采油阶段，前期采油过程中大量的注水等导致油藏含水量高，油藏环境逐渐变差，注水开采的不断冲刷使得油藏非均质性加剧，容易造成注入液从高渗层窜入生产井，降低驱油效率等，无效冲刷使得采出液中含水增加，产油量下降，经济成本日益增加。

因此有效的调剖堵水对于油田的稳产增产具有重要的意义。利用聚合物在多孔介质中的吸附和机械捕集可以有效的封堵高含水层的机理由Needham在1974年最先提出，在此基础上引发了将吸水树脂类的凝胶颗粒用于化学调剖堵水的一系列研究。在凝胶颗粒的基础上，聚合物类堵水剂发展出了凝胶颗粒、微球、交联聚合物、冻胶等多种堵剂。其中聚合物微球以其注入性好，运移能力强、稳定性好的优势受到了广泛的关注。微球的施工工艺简单，可以方便的分散在水溶液中注入地层，在地层中通过机械捕集，吸附等对地层中的大孔道产生封堵。

但是由于微球在水中溶胀较快，而在地层中的服役期较长，因此造成了微球类堵剂往往在近井地带封堵能力最强，容易在近井地带产生封堵而对于实际生产中要求的深度调剖方面的适应性较差。在深度调剖的要求中，注入地层的初期需要微球封堵能力较弱，可以在孔道中变形通过，而进入地层深处后才需要其能起到封堵的作用，而随着微球分子网络在矿藏条件下的降解，其封堵能力是逐渐失效的。深度调剖要求一种能缓慢膨胀，甚至是前期膨胀较小，后期膨胀倍数增加的能力，而普通的聚合物微球则是前期膨胀较为迅速，后期膨胀缓慢，不具备缓膨这种特征，因此不利于深度调剖。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是针对传统聚合物微球初期膨胀速度过快，缓膨能力不足的问题，提供一种双交联网络缓膨型聚合物微球，可以有效抑制初期膨胀速率，而后期膨胀速率可控的聚合物微球。通过在微球中引入双重交联网络，在微球中形成了一个交联密度随服役期降低的网络结构，同时双交联网络的比例可以有效调控微球的缓膨速率，赋予微球在地层中深度运移、深度调剖的能力。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种解决技术问题之一所述的双交联网络缓膨型聚合物微球的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种解决技术问题之一所述的双交联网络缓膨型聚合物微球在调剖堵水中的应用方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种双交联网络缓膨型聚合物微球，按重量份数计，由包含以下组分的反应体系得到：

(1)5-30份的聚丙烯酰胺；

(2)0-15份离子单体；

(3)0-15份非离子单体；

(4)0.5-10份稳定剂；

(5)0.005-5份交联剂I；

(6)0.005-5份交联剂II。